Постоянные магниты магнитное поле земли конспект урока 8 класс
Обновлено: 05.07.2024
Цель урока: ознакомить учащихся со свойствами постоянных магнитов и пояснить происхождение магнитного поля Земли.
- Образовательная: Познакомить со свойствами постоянных магнитов и их применением в технике; дать представление о магнитном поле Земли.
- Развивающая: Развивать аналитическое мышление и творческую самостоятельность учащихся при работе в малых группах, умение проводить исследования и анализировать полученные результаты.
- Воспитывающая: Воспитывать культуру общения, коммуникативные качества.
Оборудование к уроку: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация; полосовой магнит (2 шт.), подковообразный магнит, магнитная стрелка на подставке (или компас), стальные скрепки, медный провод, карандаш (2 шт.), ластик, стальной и железный стержни, глобус, железные опилки, наборы магнитов для парной работы учащихся.
Демонстрации: взаимодействие постоянных магнитов; спектры магнитных полей постоянных магнитов; магнитное поле Земли; устройство и действие компаса.
Тип урока: комбинированный урок.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний. (Слайд 2-4)
Выполнение тестовых заданий с выбором ответа. Анализ ошибочных решений.
Катушка с током представляет собой.
А). витки провода, включаемые в электрическую цепь.
Б). прибор, состоящий из витков провода, включаемых в электрическую цепь.
В). каркас в виде катушки, на который намотан провод, соединенный с клеммами, подключаемыми к источнику тока.
2. Какие полюсы имеет катушка с током? Где они находятся?
А) Северный и южный; на концах катушки.
Б) Северный и южный; на середине катушки.
В) Западный и восточный; на концах катушки.
3.Какова форма магнитных линий магнитного поля катушки с током? Каково их направление?
А) Кривые, охватывающие катушку снаружи; от северного полюса к южному.
Б) Замкнутые кривые, охватывающие все витки катушки и проходящие сквозь ее отверстия; от северного полюса к южному.
В) Замкнутые кривые, проходящие внутри и снаружи катушки; от южного полюса к северному.
4. Электромагнит – это .
А). катушка с железным сердечником.
Б). любая катушка с током.
В). катушка, в которой можно изменять силу тока.
5. От чего зависит магнитное действие катушки с током?
А) От числа витков, силы тока и напряжения на ее концах.
Б) От силы тока, сопротивления провода и наличия или отсутствия железного сердечника внутри катушки.
В) От числа витков, силы тока и наличия или отсутствия железного сердечника.
6. Какое действие надо выполнить, чтобы электромагнит перестал притягивать к себе железные тела?
А) Изменить направление тока.
Б) Разомкнуть электрическую цепь.
В) Уменьшить силу тока.
3. Изучение нового материала
Демонстрационный эксперимент (слайд 5). Для опыта возьмем стальной и железный стержни и намотаем на них 20-30 витков изолированного провода. Пропустим по обмотке постоянный электрический ток. Поднося стержни к металлическим опилкам, обнаружим их магнитные свойства. После выключения электрического тока стержень из железа размагничивается, а стальной стержень сохраняет способность притягивать металлические тела. Таким образом, в природе существуют вещества, которые длительное время могут сохранять намагниченность.
Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называются постоянными магнитами. (Слайд 6)
Любой кусок железа или стали становится магнитом, если по нему несколько раз провести в одном направлении концом постоянного магнита. Магниты могут иметь разнообразную форму и размеры. Делятся на искусственные и естественные магниты. Искусственные – сталь, никель, кобальт приобретают магнитные свойства в присутствии магнитного железняка. Богатые залежи магнитного железняка имеются на Урале, на Украине, в Карелии, Курской области. (слайд 7)
Французский ученый Ампер объяснял намагниченность железа и стали существованием электрических токов, которые циркулируют внутри каждой молекулы этих веществ. Вокруг этих токов существуют магнитные поля, которые и приводят к возникновению магнитных свойств вещества. (Слайд 8)
Во времена Ампера о строении атома еще ничего не знали, поэтому природа молекулярных токов оставалась неизвестной. Теперь мы знаем, что в каждом атоме имеются отрицательно заряженные частицы – электроны. Движение электронов представляет собой круговой ток, порождающий магнитное поле.(Слайд 9)
В магнитах элементарные кольцевые токи ориентированы одинаково. Поэтому магнитные поля, образующиеся вокруг каждого такого тока, имеют одинаковое направление. Они усиливают друг друга, создавая поле вокруг и внутри магнита. (Слайд 10)
- Положим магнит в коробочку с мелкими железными опилками. Если достать магнит, мы увидим, что опилки прилипают не ко всей поверхности магнита, а лишь к некоторым его частям. Те места магнита, где обнаруживаются наиболее сильные магнитные действия, называют полюсами магнита. Таким образом, магнит имеет два полюса: северный (N) и южный (S). (Слайд 11)
- Получить магнит с одним полюсом невозможно. Если магнит разделить на две части, то каждая из них окажется магнитом с двумя полюсами. Таким образом, магнитные полюсы существуют только парами. (Слайд 12)
- Поднесем северный полюс магнитной стрелки сначала к северному полюсу магнита, затем к южному полюсу. От северного полюса магнита стрелка оттолкнется, а к южному полюсу – притянется. И наоборот, южный полюс стрелки отталкивается от южного полюса магнита и притягивается северным полюсом. Таким образом, разноименные магнитные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются. (Слайд 13)
- Положим магнит на стол и накроем его листом картона. Посыпав его железными опилками, получим картину магнитного поля постоянного магнита. Магнитные линии магнитного поля магнита – замкнутые линии. (Слайд 14)
- Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита. (Слайд 15) Аналогично получим магнитные линии магнитного поля двух магнитов, обращенных друг к другу одноименными и разноименными полюсами. (Слайд 16)
- Расположим между двумя магнитами стеклянную пластинку. Взаимодействие между магнитами не нарушается. Таким образом, магниты оказывают свое действие через стекло, а также воду и тело человека. (Слайд 17)
- При сильном нагревании магнитные свойства исчезают как у природных, так и у искусственных магнитов. (Слайд 18)
- Магнитные носители информации: жесткие диски, дискеты. (Слайд 19)
- Кредитные, банковские карты имеют магнитную полоску на одной стороне, которая кодирует необходимую информацию. (Слайд 20)
- Обычные телевизоры и компьютерные мониторы (Слайд 21)
- Громкоговорители и микрофоны используют постоянный магнит для преобразования электрической энергии в механическую энергию (Слайд 22)
- Компас - является намагниченным указателем, который может свободно вращаться и ориентируется на направление магнитного поля
- Игрушки
- Ювелирные украшения (Слайд 23)
- Медицинские учреждения используют методы магнитного резонанса для сканирования различных органов в организме человека и для хирургических целей. (Слайд 24)
Наш земной шар – это огромный космический магнит. Впервые эту мысль высказал английский физик Уильям Гильберт. Он изготовил шарообразный магнит и исследовал его с помощью маленькой магнитной стрелки. (Слайд 25)
Внешние, расплавленные, слои ядра Земли находятся в постоянном движении. В результате этого в нем возникают магнитные поля, формирующие в конечном итоге магнитное поле Земли. Магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении, то есть вдоль его магнитных линий. На этом и основано применение компаса.
Компас - прибор для определения горизонтальных направлений на местности. Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням. В конце XII - начале XIII вв. арабские мореплаватели завезли компас в Европу. (Слайд 26)
Как и обычный магнит, земной шар имеет два магнитных полюса: северный и южный. Так как разноименные полюсы магнитов притягиваются, то северный полюс магнитной стрелки указывает направление на Южный магнитный полюс Земли. Этот полюс удален от Северного географического полюса примерно на 2100 км. Северный магнитный полюс находится вблизи Южного географического полюса. Таким образом, магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Это приводит к тому, что направление стрелки компаса не совпадает с направлением географического меридиана, и она лишь приблизительно показывает направление на север. (Слайд 27)
Магнитные полюса Земли непостоянны. Периодически они меняются местами. Не так давно исследователи установили, что Земля "помнит" о смене полюсов. Анализ таких "воспоминаний" показал, что за последние 160 миллионов лет магнитные север и юг менялись местами около 100 раз. Последний раз это событие произошло около 720 тысяч лет назад. (Слайд 28)
На поверхности Земли имеются территории, где ее собственное магнитное поле сильно искажено магнитным полем железных руд, залегающих на небольшой глубине. Такие области называются областями магнитной аномалии. Одна из таких территорий – Курская магнитная аномалия. (Слайд 29)
Иногда на Земле возникает кратковременное изменение магнитного поля Земли, так называемые магнитные бури. Наблюдения показывают, что они связаны с солнечной активностью. С поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки частиц: электронов и протонов. Они летят во всех направлениях, в том числе и к Земле. Магнитное поле, создаваемое этими частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитную бурю. (Слайд 30)
Магнитные бури оказывают сильное влияние на все живое на Земле. Изучением влияния различных факторов погодных условий на организм здорового и больного человека занимается специальная дисциплина - биометрология. Магнитные бури вносят разлад в работу сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системы, а также изменяют вязкость крови. (Слайд 31)
При взаимодействии заряженных частиц с магнитным полем Земли наблюдается их отклонение от первоначального направления в районы магнитных полюсов. В этих регионах Земли частицы влетают в верхние слои атмосферы, вызывая их ионизацию. Это приводит к возникновению красивейших явлений природы – полярных сияний. (Слайд 32)
Земное магнитное поле надежно защищает поверхность Земли от космического излучения, действие которого на живые организмы разрушительно. Не будь у Земли магнитного поля, защищающего ее от солнечной радиации, наша планета превратилась бы в выжженную пустыню, а живые существа погибли бы. (Слайд 33)
Перелетные птицы обладают способностью видеть магнитное поле Земли. Они ориентируются в любой местности и находят дорогу домой по линиям магнитного поля. (Слайд 34)
УМК по физике для 7–9 кл. А. В. Перышкина и др.
Тип урока: урок ознакомления с новым материалом.
Цели:
- Образовательная: ознакомить учащихся со свойствами постоянных магнитов, добиться понимания реального и объективного существования магнитного поля, пояснить происхождение магнитного поля Земли, сформировать понятия естественный и искусственный магниты, формировать умения анализировать факты и давать им обоснованную научную оценку, сформировать у учащихся представления о магнитном поле Земли, магнитных спектрах магнитов.
- Воспитательная: воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям, воспитание положительного интереса к изучаемому предмету, показ важности изучаемой темы для познания мира, воспитание культуры речи, построение плана ответа, воспитание сознательной дисциплины и норм поведения, воспитание организованности, дисциплинированности, культуры поведения, воспитывать внимание, наблюдательность, умение слушать, выявлять закономерности, делать выводы и обобщения.
- Развивающие: развитие аналитического мышления, развитие познавательных умений, развитие умений учебного труда, формирование умений обобщать полученные знания и грамотно выражать свои мысли, развивать профессиональную наблюдательность, внимание, память, широту кругозора.
Задачи: подготовка к изучению нового материала через повторение и актуализацию опорных знаний, через демонстрации пробудить интерес к изучению новой теме.
Оборудование и материалы: мультимедийный проектор, ПК, тестовая программа, видео, магниты, магнитная стрелка, железные опилки, компас, различные предметы из железа, алюминия, пластмассы, гвоздь стальной, магнитные шайбы, модель молекулярного строения магнита, проекционный аппарат, стекло, ключ, соединительные провода, источник тока, модель электрического звонка, стальной, стеклянный стержень, изолированный провод, источник тока.
Использованные источники:
Ход урока
1. Проверка домашнего задания
§58 упр28, задание 9(1), № 951, 957, 963 (Перышкин)
Вызывается один ученик для работы за компьютером. Он с помощью тестовой программы отвечает на тест. 1
Вызывается ученик на задание 9(1) из учебника Перышкина к демонстрационному столу, где стоит оборудование: модель электрического звонка, ключ, источник тока, соединительные провода. Ученик собирает цепь и демонстрирует действие звонка и объясняет работу установки.
При замыкании цепи электромагнит (Э) притягивает якорь (Я), вследствие этого притяжения молоточек(М) ударяет о звонковую чашу (З). По цепи перестает течь ток, т.к. цепь разомкнулась между якорем(Я) и контактной пружиной(П), и вся установка становится на исходный уровень, якорь касается контактной пружины и по цепи снова течет ток, и снова срабатывает электромагнит, и т.д.
Вызывается ученик для ответа на домашние номера из Сборника задач Перышкина.
Решение №951
Направление тока определяем по правилу обхвата правой руки.
Решение №957
Направление магнитных линий магнитного поля катушки определяем правилом обхвата правой руки.
Решение № 963
Направление магнитных линий магнитного поля катушки определяем правилом обхвата правой руки. За направление магнитных линий магнитного поля принято направление северного полюса магнитной стрелки. Катушки обращены к друг другу одноименными полюсами, поэтому катушки будут отталкиваться.
Учитель проверяет устные номера из домашнего задания со всеми остальными учащимися.
Упр. 28 из учебника Перышкина
- Нужно использовать реостат, который изменяет силу тока в цепи. Чем больше сила тока в электромагните, тем сильнее магнитное действие.
- Нужно поменять направление тока в катушке, т.е. поменять полюса на источнике тока.
- Нужно использовать большее число витков в катушке, а также можно использовать сердечник.
- Электромагниты различаются по размерам, а значит числом витков в катушке.
2. Изучение нового материала
План изложения нового материала:
- Постоянные магниты и их свойства.
- Происхождение магнитного поля постоянных магнитов.
- Магнитное поле Земли.
Изложение нового материала начинаем с демонстрации:
Берем стальной стрежень (например, напильник) и показываем, что стержень на данный момент не обладаем магнитными свойствами (подносим его к гвоздям и другим предметам), затем наматываем на него 20-30 витков изолированного провода и пропускаем по обмотке постоянный электрический ток и, вынув стержень, обнаруживаем его магнитные свойства (гвоздики примагнителись к стержню). Аналогичные опыты можно сделать с алюминиевым, медным, стеклянным стержнями. Исследуя их, выясняем, что они не стали магнитами.
Выясним, почему некоторые тела являются магнитами, определим их свойства.
! Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называются постоянными магнитами.
Почему же одни вещества могут создавать магнитное поле и притягивать в себе железные предметы, а другие этим свойством не обладают?
Французский физик Андре Ампер (вывести на экран портрет Андре Ампера) 3 объяснил намагниченность стали существованием электрических токов, которые циркулируют внутри каждой молекулы вещества. Тогда Ампер еще не знал из чего состоят вещества. А мы знаем, что, каждый атом состоит из ядра, вокруг которого движется электроны по орбитам. Электрон является заряженной частицей. Как раз электроны и образуют так называемые молекулярные токи, а они и создают магнитное поле. Во всех атомах есть электроны. В обычном состоянии электроны движутся в разных направлениях, только в намагниченном состоянии они все вместе начинают двигаться определенным (в одну сторону) образом.
Демонстрация: модель молекулярного строения магнита, проекционный аппарат, магнит.
С помощью проекционного аппарата прибор проецируется на экран. Обращают внимание учащихся на беспорядочную ориентацию магнитиков. Затем подносят с двух сторон модели разноименные полюсы прямых магнитов и заставляют стрелочки повернуться определенным образом. На экране получаем картину изображающую магнитное насыщение.
Существуют дугообразные (подковообразные) и полосовые (прямые) магниты.
Поднося магнит к различным предметам, можно увидеть, что не многие из них притягиваются магнитом.
Демонстрация: различные предметы из железа, стали, алюминия, пластмассы, магнит.
Хорошо притягиваются магнитом такие вещества, как чугун, сталь, железо, некоторые сплавы. Пластмасса, резина, алюминий, стекло – не притягиваются.
Демонстрация: магнит, маленькие стальные гвоздики.
Положив магнит на гвоздики, наблюдаем, что гвоздики примагнитились в основном к концам магнита. К середине магнита не примагнитился ни один гвоздик.
! Те места магнита, где обнаруживается наиболее сильные магнитные действия, называют полюсами магнитов.
! У каждого магнита два полюса: южный (S), и северный (N).
Демонстрация: магнит, магнитные стрелки.
Поднося к полюсам магнитной стрелки магнит, замечаем, что
! одноименные полюса магнита отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Взаимодействие магнитов объясняется тем, что вокруг магнита имеется магнитное поле. Магнитное поле одного магнита действует на магнитное поле другого магнита, и наоборот.
Демонстрация: магниты круговые.
Магниты одноименными полюсами, как бы парят.
С помощью железных опилок, можно посмотреть магнитное поле постоянных магнитов.
Демонстрация: два полосовых магнита, стекло, проекционный аппарат, железные опилки.
Если магниты обращены друг к другу одноименными полюсами, то магнитные линии – отталкиваются друг от друга.
Если магниты обращены друг к другу разноименными полюсами, то магнитные линии – притягиваются друг от друга.
Магнитные линии магнита, как и магнитные линии магнитного поля тока представляют собой замкнутые линии. Вне магнита они выходят из северного полюса магнита, и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, так же как магнитные линии катушки с током.
Сохранит ли магнит свои свойства, если его разломать пополам?
Демонстрация фотографий железняка, курской аномалии 5
Магниты полученные путем намагничивания – искусственные. Железная руда (магнитный железняк) – естественный магнит. Когда залежи железной руды располагается близко к поверхности земли, то наблюдается магнитная аномалия (Курская область). Железо, сталь в присутствии железняка приобретают магнитные свойства.
Магнитная стрелка располагается определенным образом в данном месте Земли, если рядом нет сильных магнитных полей. Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий.
Магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Северный полюс магнитной стрелки показывает на южный магнитный полюс Земли, т.к. разноименные полюса притягиваются.
Иногда возникают магнитные бури – это изменение магнитного поля Земли, которые сильно влияют на магнитную стрелку. Магнитные бури связаны с солнечной активностью. В период усиления солнечной активности с поверхности Солнца выбрасывается потоки заряженных частиц. Магнитное поле, образуемое этими движущимися частицами и изменяет магнитное поле Земли и тем самым вызывает магнитные бури. О том, как сильно взаимодействует магнитное поле Земли с полем заряженных частиц, говорит нам северное сияние, которое наблюдается у полюсов Земли. Магнитное поле Земли защищает нас от космического излучения.
3. Закрепление изученного
Учащиеся выполняют тест 6 по пройденной теме.
4. Домашнее задание
§59,60 вопросы к параграфам.
1 Тестовая программа и сам тест находится в приложении №1.
2 Здесь и далее восклицательным знаком указано то, что записывают учащиеся себе в тетради.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Тема урока: Постоянные магниты. Взаимодействие магнитов. Наблюдение, описание и объяснение взаимодействия магнитов. Магнитное поле Земли.
Цель урока: ознакомить учащихся со свойствами постоянных магнитов; добиться понимания реального и объективного существования магнитного поля, пояснить происхождение магнитного поля Земли.
Задачи урока: перед вами задачи нашего урока. Все они важны, но кому-то только 1-2 из них кажутся самыми важными. Выделите их и запишите себе в тетрадь
Образовательные.
Усвоить понятия постоянного магнита, магнитного поля Земли;
исследовать взаимодействие полюсов двух магнитов,
познакомиться со свойствами магнитного поля;
расширить кругозор в области магнитных явлений .
Воспитательные.
6. Научиться работать в паре;
7. выработать умение выслушать мнение собеседника, приходить к общему мнению.
Развивающие.
8. Развивать умения анализировать, сравнивать, строить аналогии, делать умозаключения, познавательного интереса (на основе физического эксперимента).
Демонстрации: взаимодействие постоянных магнитов, спектры магнитных полей, магнитное поле Земли, устройство и действие компаса.
Актуализация знаний. Мини тест
Магнитное поле порождается…
только покоящимися электрическими зарядами
как неподвижными, так и движущимися эл. Зарядами
только движущимися эл. зарядами
Из опыта Эрстеда следует, что …
проводник с током действует на эл. Заряды
магнитная стрелка взаимодействует вблизи проводника с током
два проводника взаимодействуют между собой
Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока
По прямым линиям
По замкнутым кривым, охватывающим проводник
2.Изучение нового материала
Немного истории… Много веков назад это было. В поисках овцы пастух зашёл в незнакомые места, в горы. Кругом лежали чёрные камни. Он с изумлением заметил, что его палку с железным наконечником камни притягивают к себе, словно её хватает какая-то невидимая рука. Поражённый чудесной силой камней пастух принёс их в ближайший город – Магнесу. Здесь каждый мог убедиться, что рассказ пастуха не выдумка – удивительные камни притягивали к себе железные вещи. Более того, стоило потереть таким камнем лезвие ножа, и тот сам начинал притягивать железные предметы: гвозди, наконечники стрел. Будто из камня, принесённого с гор, в них перетекает какая-то сила, разумеется таинственная.
О каком камне идёт речь? Магнит.
В тетрадях запишите первое определение.
Магниты – это вещества, которые обладают постоянными магнитными свойствами.
Какими же свойствами обладают постоянные магниты?
Запишите: Свойства магнитов.
Задание 1. Взаимодействие постоянного магнита с разными материалами.
Оборудование: магнит, несколько тел, изготовленных из разных материалов.
Поднесите магнит к предметам, изготовленным из различных материалов, установите, все ли из них притягиваются магнитом.
Сделайте вывод. ( Учащиеся делают выводы .)
Вывод . Хорошо притягиваются магнитом чугун, сталь, железо и некоторые сплавы, значительно слабее никель и кобальт.
Задание 2 Изучение магнитных взаимодействий.
Оборудование: 1 магнит подвесить, другой подносить к нему. Зарисуйте результаты.
Вывод. Одноименные полюсы магнита отталкиваются, разноименные — притягиваются
Задание 3. Наблюдение картины магнитного поля постоянных магнитов .
Оборудование: магниты (полосовой и дуговой), стаканчики с металлическим порошком.
накройте полосовой магнит бумагой, насыпьте порошок. Слегка постучите по ней пальцем. Рассмотрите полученное изображение.
Повторите опыт для дугового магнита.
Рисунки, которые у вас получились, дают представление о картине магнитного поля полосового и дугообразного магнитов. Как магнитные линии магнитного поля тока, так и магнитные линии магнитного поля магнита — замкнутые линии. Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита, так же как магнитные линии катушки с током.
Задание 4. Наблюдение картины магнитного поля двух полосовых магнитов.
Оборудование: два магнита, стаканчики с металлическим порошком.
Накройте магнит бумагой, насыпьте на неё опилки, легко постучите. Рассмотрите магнитные линии магнитного поля двух магнитов, обращенных друг к другу:
Вывод(рисунки).
Задание 5. Все ли точки магнитов обладают одинаковой силой?
Оборудование: металлические скрепки, магниты (полосовой и дуговой).
Возьмите полосовой магнит, поднесите несколько скрепок точно к середине магнита, где проходит граница между красной и синей половинками. Притягивает ли магнит скрепки?
Приближайте скрепки к разным местам магнита, начиная от середины. Какие места обнаруживают наиболее сильное магнитное действие? Повторите то же с дуговым магнитом.
Сделайте вывод. ( Учащиеся делают вывод .)
Вывод . Линия посередине магнита, называемая нейтральной, не обнаруживает магнитных свойств. Наиболее сильное магнитное действие обнаруживают полюса магнита.
Если магнитную стрелку приблизить к другой такой же стрелке, то они повернутся и установятся друг против друга противоположными полюсами ( показать на опыте ).
Постоянные магниты – это тела, которые длительное время сохраняют намагниченность.
Полюс – место магнита, где обнаруживается наиболее сильное действие.
N – северный полюс магнита S – южный полюс магнита
Происхождение магнитного поля постоянных магнитов
Как объяснить намагниченность магнитов? Оказывается, что все дело в особом поле, создаваемом магнитом. Вокруг любого магнита существует магнитное поле. Оно и притягивает железо к магниту.
Прочитайте текст учебника на стр. 138 (3 абзац) и найдите ответ на вопрос: как французский учёный Ампер объяснил намагниченность железа и стали?
Историческая справка… Компас появился в Европе не раньше 12 века. Мореплаватели до этого момента ориентировались по Солнцу, звёздам, по Полярной звезде, течениям, преобладающим ветрам, даже по цвету воды.
Магнитный компас изобрёл итальянский учёный Флавий Джой. А английский физик 14 века Уильям Герберт изготовил шарообразный магнит, исследовал его с помощью маленькой магнитной стрелки и пришёл к выводу, что земной шар – это огромный космический магнит. Изучая горные породы, геофизики установили, что магнитные полюса Земли менялись за последний миллион лет 7 раз.
О существовании земного магнетизма человеку стало известно, начиная с 800 г. до нашей эры. С древних времен известен способ ориентации относительно сторон света при помощи компаса. О магнитном поле Земли можно судить по поведению двух магнитных стрелок: одной, способной поворачиваться только влево-вправо (стрелка обычного компаса), и другой способной поворачиваться вверх-вниз (стрелка наклонения). Обойдя с этими двумя стрелками весь земной шар, можно нарисовать магнитные силовые линии Земли. На Земле есть две замечательные точки: стрелка наклонения здесь становится вертикально и показывает острием вниз, а стрелка компаса крутится, как ей вздумается. Эти две точки – магнитные полюса Земли. Запишите: магнитное поле Земли.
Теперь поговорим о магнитном поле Земли
Установлено, что земное магнитное поле надежно защищает поверхность Земли от космического излучения, действие которого на живые организмы разрушительно. В состав космического излучения, кроме электронов, протонов, входят и другие частицы, движущиеся в пространстве с огромными скоростями.
Иногда возникают магнитные бури – кратковременные изменения магнитного поля Земли, которые сильно влияют на стрелку компаса. Наблюдения показывают, что появление магнитных бурь связано с солнечной активностью. В период усиления солнечной активности с поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц, электронов и протонов. Магнитное поле, образуемое этими движущимися частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитную бурю. Магнитные бури – явление кратковременное , которое отрицательно влияет на живые организмы.
На земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областями магнитной аномалии.
3.Закрепление материала
А теперь закрепим новые знания при решении качественных задач.
Можно ли сделать магнит, у которого был бы только северный полюс или только южный? (Невозможно сделать магнит, у которого отсутствовал бы один из полюсов.)
Если разломить магнит на две части, будут ли эти части магнитами? (Если разломить магнит на части, то все его части будут магнитами.)
Какие вещества могут намагничиваться? (Железо, кобальт, никель, сплавы этих элементов.)
Когда с тобою этот друг,
Ты можешь без дорог
Шагать на север и на юг,
На запад и восток. (Компас.)
А будет ли компас действовать на Венере? (Нет, так как у Венеры нет магнитного поля.)
А в каких точках на Земле компас бесполезен? (На южном и северном магнитных полюсах.)
Итак, ребята, сегодня на уроке вы познакомились с такими понятиями, как постоянные магниты, магнитное поле Земли. Узнали свойства постоянных магнитов. Услышали много интересных фактов. Я надеюсь, что вам не было скучно, и вы уйдёте с урока с большим запасом новых знаний.
Тип урока: изучение нового материала с использованием ИКТ.
Задачи урока:
организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и закреплению знаний о магнитных явлениях через поисково-исследовательский эксперимент с постоянными магнитами.
создать содержательные и организационные условия для развития у учащихся умений анализировать магнитные явления при проведении эксперимента;
содействовать развитию у учащихся умений осуществлять самоконтроль, самооценку, взаимооценку при использовании листов контроля.
помочь учащимся осознать ценность совместной деятельности через работу в группах;
воспитывать усидчивость, трудолюбие, аккуратность при выполнении практической работы.
Ход урока
1. Организационный момент
-Здравствуйте, ребята! Рада вас видеть. Надеюсь на плодотворное сотрудничество на уроке. Пожелаем друг другу удачи и проверим всё ли у нас готово к уроку.
2. Подготовка к этапу усвоения учебного материала. Актуализация опорных знаний.
Актуализация знаний проводится путем фронтального опроса, восстанавливающего знание учащимися основных понятий, необходимых при изучении темы урока.
Показываю катушку и задаю вопросы:
1. Как называется данное устройство? Катушка
2. Что она собой представляет?
Деревянный или пластмассовый каркас, на который наматывается провод
3. Что происходит с железными опилками, если через катушку пропустить электрический ток?
Притянутся
4. Сколько магнитных полюсов имеет катушка с током? Укажите их.
2, северный и южный
5. Как направлены магнитные линии магнитного поля катушки с током вне ее?
от севера к югу
6. Какими способами можно усилить магнитное действие катушки с током?
1. Увеличить число витков в катушке
2. Увеличить силу тока
3. Вставить в катушку железный сердечник.
7. Как называется катушка с железным сердечником?
Электромагнитом
8. Можно ли намотанную на гвоздь проволоку назвать электромагнитом? да
9. Перечислите области применения электромагнита в технике.
1. на заводах для переноски изделий из стали или чугуна, электромагнитное реле
2. в сельском хозяйстве - магнитный сепаратор
3. в быту - электрозвонок, телефон, телеграф
10. Можно ли изменить магнитные полюсы катушки с током на противоположные? Что для этого нужно сделать?
Поменять полярность батареи (изменить направление тока в катушке)
3.Этап усвоения новых знаний.
А теперь загадка-вопрос: Что в черном ящике?
Какие цели мы поставим на урок? Ученики перечисляют:
1. Узнать, что такое постоянные магниты?
2. Какие бывают постоянные магниты?
3. Свойства постоянных магнитов?
4. Познакомиться с магнитным полем Земли.
5. Где располагаются магнитные полюса Земли?
6. Причины существования магнитного поля Земли?
6. Что такое магнитные бури?
7. Что такое магнитные аномалии?
Вернемся к электромагнитам.
Если вставить в катушку с током стержень из закаленной стали, он не размагничивается после выключения тока, а длительное время сохраняет намагниченность.
Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называются постоянными магнитами.
Сегодня на уроке мы попробуем себя в роли экспериментаторов и постараемся получить новые сведения о свойствах магнитов на основе экспериментов. Для работы мы разделились на 4 группы. В каждой группе есть свой лидер и секретарь.
1. Каждый участник группы получает карточку с заданием, выполняет лабораторный опыт и делает вывод.
2. Секретарь записывает выводы после каждого эксперимента и оформляет вывод в виде рисунка для отчета группы.
3. Лидер контролирует работу каждого учащегося и в конце работы выставляет оценки в контрольном листе (Приложение 1).
После того, как эксперимент закончен, группы отчитываются:
1 группа - по карточке 1,
2 группа - по карточке 2,
3 группа - по карточке 3,
4 группа – по карточке 4 (Приложение 2)
Учитель: по результатам эксперимента отвечаем на следующие вопросы:
1. Для чего используют понятия магнитные линии поля?
чтобы иметь представление о магнитном поле
2. Замкнуты ли магнитные линии поля постоянного магнита? да
3. Как располагается магнитная стрелка в заданной точке магнитного поля?
по касательной в данной точке
4. Какой вид имеет магнитное поле двух полосовых магнитов, обращенных друг к другу одноименными (разноименными) полюсами?
рис. 108, 109 учебника
Учитель: С глубокой древности известно, что магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении. Этот факт объясняется тем, что вокруг Земли существует магнитное поле и магнитная стрелка устанавливается вдоль его магнитных линий. На этом основано применение компаса (свободно вращающаяся на оси магнитная стрелка). С этим устройством вы знакомились на уроках географии.
У Земли как и у постоянных магнитов два магнитных полюса - северный и южный. В настоящее время южный магнитный полюс Земли удален от северного географического полюса приблизительно на 2100 км, а северный магнитный полюс находится вблизи южного географического полюса. Здесь магнитные линии выходят из Земли. Таким образом, магнитные полюсы не совпадают с географическими. Поэтому магнитная стрелка приблизительно показывает направление на север. Есть ещё одна интересная особенность этих полюсов: они постепенно смещаются.
Геофизики узнали, каким было магнитное поле Земли 1000 и даже миллионы лет назад: допустим, вылилась, когда-то, во время извержения вулкана лава, пока остывала, намагнитилась в магнитном поле Земли. Потом поле изменилось, но у затвердевшей лавы осталась оставшаяся намагниченность. Измеряя ее, геофизики обнаружили, что за последний миллион лет магнитные полюсы Земли поменялись местами 7 раз, а за последние 160 миллионов лет это случалось около 100 раз. 570 миллионов лет назад магнитные полюса Земли были расположены в районе экватора.
Иногда внезапно возникают так называемые магнитные бури. Если на Солнце происходит мощная вспышка, то усиливается солнечный ветер. Это вызывает возмущении земного магнитного поля и приводит к магнитной буре. Пролетающие мимо Земли частицы солнечного ветра создают дополнительные магнитные поля. Магнитные бури причиняют серьезный вред: они оказывают сильное влияние на радиосвязь, на линии электросвязи, многие измерительные приборы показывают неверные результаты.
Результатом взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли является полярное сияние. Вторгаясь в земную атмосферу, частицы солнечного ветра направляются магнитным полем и определенным образом фокусируются. Сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферного воздуха, они ионизируются и возбуждают их, в результате чего возникает свечение, которое называют полярным сиянием. Магнитные бури – явление кратковременное. Но на земном шаре встречаются области, в которых направление магнитной стрелки постоянно отклонено от направления магнитной линии Земли. Такие области называют областями магнитной аномалии. Одна из них – Курская магнитная аномалия. Причиной таких аномалий являются огромные залежи железной руды на сравнительно небольшой глубине.
Учитель: Сейчас мы с вами посмотрим небольшой ролик о магнитах, после чего каждая группа готовит по 1 вопросу по содержанию видеоролика. Ответы на вопросы.
4.Закрепление новых знаний
Учитель: Работа на уроке позволила нам познакомиться со свойствами постоянных магнитов, выяснить происхождение магнитного поля Земли.
Предлагаю вам тест на 2 варианта (Приложение 4), время для решения 5 мин. Отвечая на вопросы теста, вы сможете оценить, уровень усвоения темы.
По завершению работы на слайде появляются правильные ответы и критерии оценок. Учащиеся проводят самопроверку и самооценку по критериям. Оценки выставляются в контрольный лист и выводится итоговая оценка.
5. Подведение итогов. Рефлексия.
Учащиеся сдают контрольные листы.
Рефлексия
Обратимся к целям нашего урока. Оцените по 5-тибалльной системе уровень достижения данных целей (Приложение 5).
Читайте также: